Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
Io лив инилхло рид 70-90 170 100-80
Пол и фен ил е HOKC ид 267 320 53
Полисульфон 190 420 230
Поликарбонат 275 330 55
Il Пол и кап роа м ид 225 360 135
Nl Полиэтилен 120-130 320 200-190
Полипропилен 170 300 130
Пол итет рафторэтиле н 327 400 _ 73
111
ях контакта с кислородом воздуха и металлическими поверхностями формующего оборудования и оснастки.
Вязкое течение расплавов полимеров не подчиняется закону Ньютона — прямой пропорциональности между напряжением сдвига т и скоростью сдвига v. Часто зависимость т от v выражают формулой
т = кА (4.54)
где їси ri— константы, зависящие от природы полимера, молекулярного веса и температуры.
Сопротивление полимеров вязкому течению количественно характеризуют эффективной вязкостью т^:
(4-55)
Наибольшее влияние на г|эф термопластичных полимеров оказывают их молекулярный вес и температура.
В интервале температур Тс < Т< T0 + 100 °С для аморфных полимеров справедливо соотношение
,T17-T0--C1(T-T0)
где тіг— эффективная вязкость при температуре Т: t]tq — эффективная вязкость при стандартной температуре T0: C1 и (? — константы, зависящие от выбора T0,
ПриТ0 = Тс Cj * 17,44: С^51.6,
ПриГ0 = Тс-50°С Сх=*8,86; C2= 101,6.
В интервале температур Т> Тс + 1000C (Т> Ттек) для аморфных полимеров и T > Тпл для кристаллических полимеров температурная зависимость хорошо отражается экспоненциальным уравнением, выведенным на основе активационной теории течения:
T1^ = Ae (4.57)
112
где A0 — константа, зависящая от типа полимера; AE1. — энергия активации течения. Значения энергии активации течения AEn найденные экспериментально для ряда полимеров (в ккал/моль), приведены ниже [38].
Полистирол....................................................................................22-23
Поливинилхлорид................................................................................35
Поликарбонат.......................................................................................36
Полисульфон........................................................................................40
Полиэтилен
низкой плотности...........................................................................12
высокой плотности.......................................................................... 7
Полипропилен......................................................................................11
Экспериментально полимеров оценивают с помощью вискозиметров различных конструкций, главным образом капиллярных и ротационных. Стандартизован метод оценки текучести расплавов полимеров с помощью капиллярного вискозиметра (рис. 4.11} по показателю индекса расплава (ИР), иногда его называют показателем текучести расплава (ПТР).
Под индексом расплава ИР понимают массу полимера (в граммах), выдавливаемую через стандартный капилляр при заданных температуре и перепаде давления в течение 10 мин.
Условия определения ИР регламентированы ГОСТ 11645-73. Стандартные размеры капилляра: длина (8,000 ± 0.025) мм; диаметр (2,095 ± 0,005) мм; внутренний диаметр цилиндра
УК*
>SM
/7/ /
Рис. 4.11. Вискозиметр для измерения индекса расплава:
1 — наружная изоляция; 2 — нагреватель; 3 - капилляр; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — изолирующая втулка; 7 — груз; 8 — отверстие для термопары
113
вискозиметра (9,54 + 0.016) мм. Рекомендуемые нагрузки 2,16; 5; 10 кгс; температуры испытаний кратны 10°С.
В США ИР определяют по ASTM D 123&-62Т, рекомендуемые нагрузки от 0,325 до 21.6 кгс, температуры — от 125 до 275°С. Наиболее часто ИР определяют при 1900C и нагрузке 2,16 кгс. В этих условиях напряжение сдвига на стенке капилляра составляет 13,5-16 кН/м2.
По значению ИР можно оценить эффективную вязкость расплава термопласта в условиях испытаний по формуле
Пэф=0.5°Р
Hc м2
(4.58)
ИР
где G — нагрузка на поршень, Н; р — плотность расплава, кг/м3. Или по формуле
1Ьф = 5-104^[П]. (4.59)
где Сир выражены в кгс и г/см3 соответственно.
Для изготовления тары методами литья под давлением используют термопластичные полимеры с ИР = (2-30) г/10 мин.
Из маловязких расплавов невозможно получить сплошную экструзионную заготовку в виде пленки, трубы, профиля. Для экструзии применяются материалы и режимы переработки, при которых ИР составляет (0,3-12) г/10 мин.
Области использования полимеров в упаковочной индустрии в зависимости от значения ИР приведены ниже.
Область упаковочной индустрии ИР, г/10 мин
Производство термоусадочных пленок.......................................0,4-0,2
Упаковка тяжелых грузов..............................................................0,2-0,6
Изготовление пакетов..................................................................0,6-2,0
Выпуск мешков для мусора.........................................................0,8-2,0
Для ламинированных материалов...............................................0,8-3,0
Упаковка замороженных продуктов..............................................0,8-2,0
Тонкие пленки (толщиной до 15 mkmJ...........................................3,0-6,0
